本技術(shù)涉及電池，具體地，涉及鈣鈦礦電池以及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、鈣鈦礦電池由于具有可調(diào)的帶隙、較高的光吸收系數(shù)、較長(zhǎng)的載流子壽命及擴(kuò)散長(zhǎng)度、較高的缺陷容忍度、低成本的低溫液相制備方法等優(yōu)異的光電特性而受到廣泛的關(guān)注。在短短的十余年內(nèi)，鈣鈦礦電池的效率從3.8％提升至25％以上，顯示出巨大的潛力。但是，鈣鈦礦電池在制備過程中容易產(chǎn)生缺陷，缺陷部位陰離子遷移較快，會(huì)影響鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

2、公開內(nèi)容

3、鑒于背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種鈣鈦礦電池，旨在阻礙鈣鈦礦層中陰離子的遷移，提高鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

4、本技術(shù)第一方面提供了一種鈣鈦礦電池，包括襯底；鈣鈦礦層，所述鈣鈦礦層設(shè)在所述襯底的一側(cè)；鈍化層，所述鈍化層設(shè)在所述鈣鈦礦層的至少一側(cè)，所述鈍化層包括鈍化材料，所述鈍化材料包括陰離子和陽離子，所述陰離子的體積為v1，所述陽離子的體積為v2，v1＞v3＞v2，其中，v3為所述鈣鈦礦層中最大缺陷的體積；電極層，所述電極層設(shè)在所述鈍化層背離所述鈣鈦礦層的一側(cè)。

5、本技術(shù)提出的鈣鈦礦電池中，當(dāng)鈍化層設(shè)在鈣鈦礦層和電極層之間時(shí)，v1＞v2，鈍化層中體積較小的陽離子容易進(jìn)行移動(dòng)，鈍化層中體積較大的陰離子難以移動(dòng)，鈍化層中的陰離子和鈍化層中的陽離子之間形成勢(shì)壘，可降低鈣鈦礦層中的陰離子穿過鈍化層的概率，同時(shí)，v1＞v3，鈍化層中的陰離子無法通過缺陷位點(diǎn)進(jìn)入鈣鈦礦層，可降低鈍化層中的陰離子進(jìn)入鈣鈦礦層的風(fēng)險(xiǎn)，在鈍化層靠近鈣鈦礦層的表面形成負(fù)電荷濃度較高的區(qū)域，進(jìn)一步降低鈣鈦礦層表面的陰離子朝向電極層遷移，從而降低鈣鈦礦層表面和鈣鈦礦層內(nèi)的陰離子遷移至電極層且與電極層發(fā)生反應(yīng)的概率，提高鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；v3＞v2，陽離子可進(jìn)入鈣鈦礦層中，彌補(bǔ)鈣鈦礦層中的缺陷，進(jìn)一步提高鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。當(dāng)鈍化層設(shè)在鈣鈦礦層和襯底之間時(shí)，可降低鈣鈦礦層中的陰離子遷移到襯底中的概率，進(jìn)一步降低鈣鈦礦分解的概率，提高鈣鈦礦層的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

6、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈍化材料的一個(gè)所述陰離子中除氫原子以外的原子的個(gè)數(shù)為3個(gè)-24個(gè)所述鈍化材料的一個(gè)所述陽離子中除氫原子以外的原子的個(gè)數(shù)為1個(gè)-5個(gè)。由此，鈍化層中的陰離子的體積大于鈍化層中的陽離子的體積，鈍化層的陰離子和鈍化層的陽離子之間可形成勢(shì)壘，以阻礙鈣鈦礦層中的陰離子的遷移，降低鈣鈦礦層中的陰離子遷移至電極層且與電極層發(fā)生反應(yīng)的概率。

7、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述陰離子包括a1-r-a2，其中，a1包括氫、鹵素、苯環(huán)、雜環(huán)或稠環(huán)中的至少一種，r包括1個(gè)-10個(gè)碳的烷基鏈，a2包括羧酸根、磺酸根、膦酸根或硼酸根中的至少一種。

8、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，a1包括所述苯環(huán)或所述雜環(huán)中的至少一種。

9、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，r包括2個(gè)-5個(gè)碳的烷基鏈。

10、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，a2包括羧酸根、磺酸根或膦酸根中的至少一種。

11、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述陰離子包括n元素、o元素、p元素或s元素中的至少一種。由此，n元素、o元素、p元素和s元素可以與鈣鈦礦層表面的缺陷結(jié)合，鈍化缺陷，降低非輻射復(fù)合，提高缺陷的穩(wěn)定性。

12、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述陰離子包括苯環(huán)或烷基中的至少一種。由此，苯環(huán)和烷基具有較強(qiáng)的疏水性，可降低水分侵入鈣鈦礦層中的風(fēng)險(xiǎn)，提高鈣鈦礦電池的使用壽命。

13、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述陽離子包括有機(jī)陽離子、li+、na+、k+、rb+或cs+中的至少一種。由此，上述陽離子可進(jìn)入鈣鈦礦層中，彌補(bǔ)鈣鈦礦層中的缺陷。

14、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述有機(jī)陽離子包括甲胺陽離子、乙胺陽離子、丙胺陽離子、丁胺陽離子、戊胺陽離子、己胺陽離子、甲脒陽離子、咪唑陽離子或胍陽離子中的至少一種。

15、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述陽離子包括甲胺陽離子。由此，可以補(bǔ)充加熱過程中鈣鈦礦層中損失的甲胺，減少鈣鈦礦層中的缺陷，提高鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

16、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈍化材料包括：苯丙酸甲胺鹽、1-哌啶丙酸銫或2-苯基乙烷-1-磺酸甲脒鹽中的至少一種。

17、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈍化層的厚度為0.1nm-10nm。由此，在阻礙鈣鈦礦層中陰離子遷移的同時(shí)，降低鈍化層對(duì)電子傳輸?shù)挠绊憽?/p>

18、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述電極層的材料包括銀、銅、碳、金、鋁、氧化銦錫、鋁摻雜氧化鋅、硼摻雜氧化鋅或銦鋅氧化物中的至少一種。

19、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述電極層的材料包括銅。由此，鈍化層阻礙鈣鈦礦層中陰離子遷移至電極層，從而降低鈍化層中的陰離子與銅電極發(fā)生反應(yīng)，降低銅電極發(fā)生分解的風(fēng)險(xiǎn)。

20、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈣鈦礦層的材料包括pbx3或p2cdx6中的至少一種，其中，p包括有機(jī)陽離子、li+、na+、k+、rb+或cs+中的至少一種；b包括pb2+、sn2+、be2+、mg2+、ca2+、sr2+、ba2+、zn2+、ge2+、fe2+、co2+、cu2+和ni2+中的一種或多種；c包括cs+、ag+、k+和ru+中一種或多種；d包括bi3+、ni3+、fe3+、cu3+、sb3+或in3+中的至少一種；x包括cl-、br-或i-中的至少一種。

21、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，b包括pb2+或sn2+中的至少一種。

22、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，c包括ag+。

23、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈣鈦礦層包括i-。

24、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈣鈦礦層的帶隙為1.20ev-2.30ev。由此，可以吸收太陽光譜范圍內(nèi)的大部分光線，從紫外線到紅外線能夠有效地轉(zhuǎn)化為電能。

25、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈣鈦礦層的厚度為200nm-1000nm。由此，提高鈣鈦礦電池的效率。

26、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈣鈦礦電池還包括電子傳輸層，所述電子傳輸層設(shè)在所述鈍化層和所述電極層之間。由此，當(dāng)鈣鈦礦電池為反式鈣鈦礦電池時(shí)，可以阻礙鈣鈦礦層中陰離子的遷移，降低鈣鈦礦層的陰離子遷移至電極層且與電極層發(fā)生反應(yīng)的概率，提高鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

27、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述電子傳輸層的材料包括：富勒烯及其衍生物、二氧化錫及其衍生物或氧化鋅及其衍生物中的至少一種。由此，提高電子傳輸?shù)哪芰Γ岣哜}鈦礦電池的效率。

28、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述鈣鈦礦電池還包括：空穴傳輸層，所述空穴傳輸層設(shè)在所述鈍化層和所述電極層之間。由此，當(dāng)鈣鈦礦電池為正式鈣鈦礦電池時(shí)，同樣可以阻礙鈣鈦礦層中陰離子的遷移，降低鈣鈦礦層的陰離子遷移至電極層且與電極層發(fā)生反應(yīng)的概率，提高鈣鈦礦電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

29、根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例，所述空穴傳輸層的材料包括氧化鎳及其衍生物、聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]及其衍生物、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸及其衍生物、2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴及其衍生物或聚-3己基噻吩及其衍生物中的至少一種。由此，提高空穴傳輸?shù)哪芰?，提高鈣鈦礦電池的效率。

30、本技術(shù)第二方面提供了一種用電設(shè)備，包括本技術(shù)第一方面提供的鈣鈦礦電池。由此，該用電設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)。

31、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路